第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

158 / 2020-09-19 17:40:10

选区激光熔化AlMgScZr合金的缺陷、组织和高周疲劳性能

选区激光熔化；Al-Mg-Sc-Zr；各向异性；微观组织；疲劳

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用选区激光熔化技术(SLM)制备的AlMgScZr合金是一种具有高强度，经热处理后具有独特的微观结构和优异的准静态力学性能的铝合金。然而，到目前为止，SLMed AlMgScZr合金的疲劳性能还没有得到系统的研究。本工作制备了不同沉积取向的SLMed Al-4.8Mg-0.5Mn-0.76Sc-0.42Zr (wt.%) 样品，并对其进行了热处理(325℃/4h)以进一步增加材料强度后，研究了缺陷和微观结构对高周疲劳性能的影响。构件中的缺陷主要由孔洞、熔合不良和氧化物构成，由于熔合不良缺陷有着较大体积和较高的应力集中能力，是影响构件疲劳性能的关键因素。双峰组织由底部的细等轴晶和熔池顶部的柱状晶粒组成，这特征存在于在横向与纵向疲劳试样中，也是导致疲劳各向异性的原因之一。其中，水平试样的疲劳极限达到100.5MPa，而垂直试样仅达到水平试样的56.7%（57MPa）。疲劳条带是存在在疲劳试样中的特征，是反应了疲劳裂纹扩展的重要信息。根据观察，疲劳条带主要存在于疲劳裂纹扩展阶段，且主要存在于粗晶之中，细晶之中的少部分也存在疲劳条带。OM、EBSD、TEM技术被用来观察断口纵剖面组织在裂纹扩展时所带来的不同信息。我们希望本文能为SLMed AlMgScZr合金各向异性的减小和动态力学性能的进一步改善提供理论依据。